新疆玉米产区47个主栽玉米品种抗虫性评价
2021-11-06库尔班妮萨奥布力喀斯木王志慧丁新华贾尊尊付开赟阿尔孜姑丽肉孜吐尔逊阿合买提何江冯宏祖郭文超
库尔班妮萨·奥布力喀斯木,王 俊,王志慧,丁新华,贾尊尊,付开赟, 阿尔孜姑丽·肉孜,吐尔逊·阿合买提,何江,冯宏祖,郭文超
(1.塔里木大学植物科学学院,新疆阿拉尔 843300;2.新疆农业科学院植物保护研究所/农业农村部西北荒漠绿洲作物有害生物综合治理重点实验室,乌鲁木齐 830091;3.自治区农业农村厅植物保护站,乌鲁木齐 830000;4.新疆农业科学院微生物应用研究所/新疆特殊环境微生物重点实验室,乌鲁木齐 830091)
0 引 言
【研究意义】玉米螟(Pyraustanubilalis,Hubern),属鳞翅目Lepidoptera 螟蛾科Pyralidae秆野螟属Ostrihia[1,2]。目前生产上对玉米螟的防治依然普遍采用化学防治的手段,虽然取得了较好的防效[3-5],但化学农药在杀死害虫时亦可能会造成部分天敌死亡[6]、水体污染[7-9]、增加环境成本等[10,11]。而种植抗虫品种,利用玉米自身的抗虫性来防治玉米螟为害不仅是一项经济、环保、有效的方法[12]。玉米螟已成为目前制约新疆玉米产业发展最为突出的植保问题之一。降低虫害的发生,减少化学药剂的使用,对玉米螟绿色防控有重要意义。【前人研究进展】20世纪70年代,进行了玉米品种抗螟鉴定[13]。张颖等[14]对河南省20个玉米品种进行了田间抗螟性鉴定发现,各玉米品种间的抗螟性存在明显差异,同一品种不同生育时期的抗螟性亦不相同;刘燊等[15]认为,京科 968 的花丝具有一定抗螟效果且玉米防御酶可能在花丝抗螟中发挥重要作用;朱秋云等[16]在自然感虫条件下,对辽宁种植的16个玉米品种进行田间抗虫性调查;黄凯等[17]田间试验研究显示,安徽淮北玉米产区33个常用玉米品种对玉米螟的抗虫性;刘铁军[18]、成泽云[19]筛选辽宁地区主栽抗螟玉米品种;张海燕等[20]则对黑龙江地区主栽玉米进行了抗螟品种筛选。【本研究切入点】目前有关新疆地区玉米螟绿色防控的相关技术研究主要集中在赤眼蜂防治[21]、药剂种类及施药量筛选[22]、小型无人机施药技术[23]等方面,还未见有关新疆主栽玉米品种抗螟性评价的相关报道。研究评价新疆玉米产区47个主栽玉米品种抗虫性。【拟解决的关键问题】对比分析第一代玉米螟和第二代玉米螟的田间百株落卵量、百株幼虫量、百秆为害蛀道长及被害株率等指标,评价新疆47个主栽玉米品种的抗螟性差异。
1 材料与方法
1.1 材 料
选择新疆主栽的47个玉米品种,田间抗螟性评价具体在乌鲁木齐市新市区安宁渠镇新疆农科院综合试验场(N:39°20′51″,E:76°15′33″)内完成。表1
表1 新疆主栽玉米品种田间抗螟性评价(新疆,2019)Table 1 Overview of the tested varieties of corn borer resistance evaluation test in Xinjiang main corns (Xinjiang, 2019)
1.2 方 法
47个玉米品种的抗螟性差异采用田间自然感虫方法。各供试品种采用随机区组设计,每个品种种植1个小区,每小区长10 m、宽4 m、面积40 m2、重复5次、每个重复20株,小区外围种植隔离带。各参试品种统一于2019年5月4日播种。各试验地块土质、水肥等管理水平一致,且在玉米整个生育期间不使用任何农药。分别于第一代玉米螟落卵高峰期、第二代玉米螟落卵高峰期调查统计各品种田间百株落卵量,并于采收前采用5点随机取样法调查各品种玉米螟的田间发生为害情况,统计百株幼虫量、百株蛀道长及百株被害率等指标。
1.3 数据处理
采用 Microsoft office Excel 2010 计算被害株率。采用SPSS21.0统计分析软件对试验数据进行方差分析。其中百株幼虫量、百株蛀道长、被害株率等指标的差异性水平采用ONE-Way 单因素方差分析,检测方法为Dunken法。被害株率=百株被害数/调查总株数×100%。
2 结果与分析
2.1 新疆47个玉米主栽品种玉米螟田间落卵情况差异性
研究表明,第一代产卵盛期,瑞普909、农华101、登海3631、东科308、金庆202落卵量较小,均为1块;其余42个品种百株落卵量均为0块;在被害株率方面,金庆202和金庆1号大于20株/百株,其余45个品种则少于20株/百株。第二代产卵盛期,DK517、新玉47号落卵量最大,均为4块;其余44个品种均为0~2块/百株;在被害株率方面,远科706、金庆202和金庆1号大于35株/百株,其余44个品种则少于35株/百株。表2
表2 新疆47个主栽玉米品种田间落卵情况(2019,新疆)Table 2 Field egg drop of 47 main corn varieties in Xinjiang (2019, Xinjiang)
2.2 新疆不同玉米品种玉米螟为害
研究表明,16W2T118田间为害最轻,其幼虫量仅为25头/百株。其次依次为DK517、华美1号、九圣禾692,其幼虫量依次为50、60、60头/百株,其与田间为害最重、虫量最多的金庆202(195头/百株)相比,DK517、华美1号、九圣禾692的百株幼虫量依次减少为145、135、135头/百株。
16W2T118田间为害最轻,其百株为害蛀道长仅为90 cm/百秆。其次依次是天和2号、华美1号、九圣禾692,其百株为害蛀道长依次为215、245、250 cm/百株,其与田间为害最重、百株为害蛀道长最长的新玉90号(925 cm/百株)相比,天和2号、华美1号、九圣禾692的百株为害蛀道长减少为710、680、675 cm/百株。
16W2T118田间为害最轻,其百株被害株率仅为40%。其次依次是DK517、华美1号、九圣禾692,其百株被害株率依次为40%、40%、45%,其与田间为害最重、幼虫量最多的金庆202(90%)相比,DK517、华美1号、九圣禾692的百株被害株率减少为50%、50%、45%。
田间为害最轻、幼虫量最少的16W2T118(25头/百株)相比、郑单958、九圣禾692、华美1号、DK517、登海3632、五谷310、陕单650、富友968、宁玉525、远科706、圣泽8368、BS1718、KWS6333等13个品种之间差异不显著;瑞普909、16W2T017、16V142×16V163、五谷631、天和2号、新农008、新玉67号、16E2T112等8个品种之间差异显著;其余25个品种之间差异极显著。
田间为害最轻、百株蛀道长最短的16W2T118(90 cm/百秆)相比,郑单958、瑞普909、九圣禾692、华美1号、DK517、M753、五谷631、五谷310、富友968、宁玉525、天和2号、远科706、新农008、BS1718、16E2T112、KWS6333等16个品种之间差异不显著;先玉335、16W2T017、16V142×16V163、农华101、登海3632、五谷568、东科308、新玉67号、新玉29号等9个品种之间差异显著;其余21个品种之间差异极显著。表3
表3 新疆不同玉米品种玉米螟为害情况(新疆,2019)Table 3 Pest damage of corn borer of different corn varieties in Xinjiang (Xinjiang, 2019)
田间为害最轻,被害株率最少的16W2T118(40%)相比,瑞普909、九圣禾692、华美1号、DK517、五谷310、宁玉525等6个品种之间差异不显著;先玉335、郑单958、M753、登海3632、天和2号、远科706、16E2T112、KWS6333等8个品种之间差异显著;其余32个品种之间差异极显著。表4
3 讨 论
研究发现,品种DK517在第二代玉米螟落卵高峰期的田间落卵量在所有供试品种中最多,达到4块/百株,但其之后的百株幼虫量、百株为害虫道长及被害株率却较低,依次仅为50头/百秆、245 cm/百秆、40%,可能是由于该品种植物叶片和茎秆等组织中含有大量木质素及纤维素等不利于害虫取食的物质,影响害虫对糖类与蛋白质等营养物质的吸收利用,对害虫的生长发育造成不良影响[24]。郭井菲等[25]在玉米抗螟性研究中指出,植物组织中木质素和纤维素的含量越多,其机械强度越大,越有利于提升作物抗螟的能力。对隆平 275 和连胜2025品种进行抗虫性测定试验时发现,隆平 275 和连胜 2025抗虫性不显著,收获期其穗部害虫数量较多,但虫体较小,其对玉米产量并未造成很大影响,这可能与玉米植株受害后产生某些次生代谢物质造成害虫生长发育变慢,行为活动减缓现象有关[26]。
不同玉米品种对玉米螟的抗螟性之间存在明显的区别。罗梅浩等[27]田间鉴定了河南省主推的浚单20和郑单958等14个玉米品种,并依据花叶指数、雌穗及茎秆的受害程度综合评定不同玉米品种的抗虫性。李桂玲等[28]将叶片虫孔级别、茎秆蛀道长度和茎秆虫孔数作为抗性指标,对玉米回交一代和回交二代进行了研究,发现茎秆虫孔数和隧道长度与玉米抗性有极显著的相关性。但是考虑到部分玉米品种蛀孔少、蛀道长的原因,试验过程中需将蛀孔数和蛀道长结合起来分析鉴定玉米抗螟性以获得更准确的结果[29]。研究通过对比分析新疆47个主栽玉米品种田间玉米螟百株落卵量、百株幼虫量、百株蛀道长、被害株率等指标。结果表明,不同品种抗螟性存在明显的区别,其中16W2T118的田间为害最轻、抗虫能力最佳,其百株幼虫量、百株为害蛀道长、被害株率依次为25头/百株、90 cm/百株、20%,其次分别是华美1号、DK517、九圣禾692等主栽品种抗螟性较好,其百株幼虫量、百株为害蛀道长及被害株率依次为40头/百株、265 cm/百株、40%,50头/百株、245 cm/百株、40%,60头/百株、250 cm/百株、45%;五谷310、KWS6333、富友968、宁玉525等主栽品种抗螟性一般,金庆1号和新玉29号主栽品种的抗螟性整体较差;金庆202则为害最为严重、抗虫水平最低,其百株幼虫量、百株为害蛀道长、被害株率依次为195头/百株、875 cm/百株、90%。
4 结 论
新疆玉米产区47个供试主栽玉米品种抗虫性存在明显差异,其中16W2T118的田间为害最轻、抗螟能力最佳,其幼虫量、百株为害蛀道长、被害株率依次为25头/百株、90 cm/百株、20%,其次分别是华美1号、DK517、九圣禾692抗螟性较好,其幼虫量、为害蛀道长及被害株率依次为40头/百株、265 cm/百株、40%,50头/百株、245 cm/百株、40%,60头/百株、250 cm/百株、45%。五谷310、KWS6333、富友968、宁玉525等品种抗螟性一般。金庆202则为害最为严重、抗虫水平最低,其百株幼虫量、百秆为害蛀道长、被害株率依次为195头/百株、875 cm/百株、90%。金庆1号、新玉29号等品种的抗螟性整体较差。
16W2T118、DK517、九圣禾692、华美1号等品种抗虫综合表现较优,金庆1号、新玉29号等品种抗虫水平较差,生产上可优先选择种植抗螟较优的品种,避免种植抗螟性较差的品种,可自然控制玉米螟。